メダカゲノム情報にもとづく脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17018016
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 堀 寛 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60116663)
• 研究分担者: 三谷 啓志 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70181922) ; 佐々木 貴史 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70306843) ; 金森 章 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40324389)
• キーワード: メダカ / ゲノム / 染色体再編 / 比較ゲノム / BACライブラリー

研究概要

この研究課題では、先の特定研究(ゲノムC)で明らかにされたメダカWGS(whole genome shotgun sequencing)による全ゲノム概要配列の情報を有効利用し、それを基盤にして、魚類を中心にした脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析を行うこと、さらにメダカが脊椎動物のモデル動物の一つとして、マウス同様にヒトの遺伝病のモデルとなりうることを多くのメダカ突然変異体を解析することで証明すること、を目的としている。
初年度においては、分担者である佐々木によって、当初の計画どうり、メダカ染色体連鎖群22番については、メダカWGSを用い、さらにBACクローンの整列を行い、その約20Mbを配列決定した。これによって同染色体のセントロメア、テロメア、ギャップ領域を除く全長の95%をカバーする配列が得られた。これは国際学会で発表され、さらに論文としてまとめられ、現在、投稿中である。
またフグゲノムとメダカゲノムのゲノムサイズはフグが400Mb、メダカがその倍量の800Mbと大きく異なることが知られている。今回メダカとフグの22番染色体の相同領域1MbをフグWGSの利用により同定した。この両者のゲノムサイズの相違が1Mbの比較から広範なindelの挿入欠損であることが判明した。またそのindelの分類同定がなされた。
変異体の解析ではアルビノ変異体や色素胞欠損株の解析がなされた。また魚類特有の利尿ホルモンやグアニリルシクラーゼ遺伝子、hox遺伝子についての分子進化研究が行われた。

研究成果

• [雑誌論文] Organization and structure of hox gene loci in medaka genome and comparison with those of pufferfish and zebrafish genomes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa G, Takamatsu N, Takahashi M, Sumitomo M, Sanaka E, Yamada K, Nishii K, Matsuda M, Asakawa S, Ishiguro K, Kurosawa Y, Shimizu N, Kohara Y, Hori H.
  • 雑誌名: Gene (in press)
• [雑誌論文] Color reversion of the albino medaka fish associated with spontaneous somatic excision of the Tol-1 transposable element from the tyrosinase gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi M, Imai S, Kyono-Hamaguchi Y, Hamaguchi S, Koga A, Hori H.
  • 雑誌名: Pigment Cell Res. (in press)
• [雑誌論文] Comparative Genomics of Medaka and Fugu. Proceedings for TODAI International Symposium of Functional Genomics of Pufferfish - Recent Advances and Perspective. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Sasaki T, Asakawa S, Shimizu A, Ishikawa SK, Imai S, Murayama Y, Himmelbauer H, Mitani M, Furutani-Seiki M, Kondoh H, Schartl M, Nonaka M, Takeda H, Hori H, Shima A
  • 雑誌名: Comp.Biochem.Physiol (in press)
• [雑誌論文] Functional characterization of visual opsin repeptoire in Medaka (Oryzias latipes) (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Fukamachi S, Mitani H, Kawamura S.
  • 雑誌名: Gene (in press)
• [雑誌論文] Temperature-dependent growth rates and gene expression patterns of various medaka Oryzias latipes cell lines derived from different populations (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirayama M, Mitani H, Watabe S.
  • 雑誌名: J.Comp.Physiol.B (in press)
• [雑誌論文] Medaka double mutants for color interfere and leucorhore free : characterization of the xanthophore-somatolactin relationship using the leucophore free gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukamachi S, Wakamatsu Y, Mitani H
  • 雑誌名: Dev.Genes Evol. (in press)
• [雑誌論文] Structural and functional evolution of three cardiac natriuretic peptides. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Sakamoto I, Yuge Y, Iwatani H, Yamagami S, TsuTsumi, M, Hori H, Cerra MC, Tota B, Suzuki N, Okamoto N, Takei Y
  • 雑誌名: Mol.Biol.Evol. 22・12 ページ: 2428-2434
• [雑誌論文] Reversion mutation of ib oculocutaneous albinism to wild-type pigmentation in medaka fish. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iida A, Takamatsu N, Hori H, Wakamatsu Y, Shimada A, Shima A, Koga A.
  • 雑誌名: Pigment Cell Res. 18・5 ページ: 382-384
• [雑誌論文] A novel membrane guanylyl cyclase expressed in medaka (Oryzias latipes) intestine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iio K, Nakauchi M, Yamagami S, Tsutsumi M, Hori H, Naruse K, Mitani H, Shima A, Suzuki N
  • 雑誌名: Comp Biochem.Physiol.B Biochem.Mol.Biol. 140・4 ページ: 569-578
• [雑誌論文] An in vivo visual reporter system for detection of estrogen-like substances by transgenic medaka. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kurauchi K, Nakaguchi Y, Tsutsumi M, Hori H, Kunihara R, Hashimoto H, Ohnuma R, Yamoto Y, Matsuoka S, Kawai S, Hirata T, Kinoshita M.
  • 雑誌名: Environ.Sci.Technol. 39・8 ページ: 2762-2768
• [雑誌論文] A resource for medaka gene expression patterns (2005)
  • 著者名/発表者名: Henrich T, Ramialison M, Wittbrodt B, Assouline B, Bourrat F, Berger A, Himmelbauer H, Sasaki T, Shimizu N, Westerfield M, Kondoh H, Wittbrodt J
  • 雑誌名: Bioinfomatics 21・14 ページ: 3195-3197
• [雑誌論文] Divergent expression patterns of Sox9 duplicates in teleosts indicate a lineage specific subfunctionalization (2005)
  • 著者名/発表者名: Kluver N, Kondo M, Herpin A, Mitani H, Schartl M.
  • 雑誌名: Dev.Genes Evol. 215・6 ページ: 297-305
• [雑誌論文] Genetic linkage map of medaka with polymerase chain reaction length polymorphisms. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Yoshida K, Shimada A, Jindo T, Sakaizumi M, Mitani H, Naruse K, Takeda H, Inoko H, Tamiya G, Shinya M
  • 雑誌名: Gene 363・1 ページ: 24-31
• [雑誌論文] Medaka receptors for somatolactin and growth hormone : phylogenetic paradox among fish growth hormone receptors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Fukamachi S, Yada T, Mitani H.
  • 雑誌名: Genetics 171・ ページ: 1875-1883